Avaliação da qualidade das águas subterrâneas e do solo em áreas de disposição final de ...

270 Pages·2012·6.94 MB·Portuguese

Universidade de São Paulo
Faculdade de Saúde Pública

Avaliação da qualidade das águas subterrâneas
e do solo em áreas de disposição final de
resíduos sólidos urbanos em municípios de
pequeno porte: aterro sanitário em valas

Cristiano Kenji Iwai

Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Saúde Pública para
obtenção do título de Doutor em Saúde
Pública.

Área de Concentração: Saúde Ambiental

Orientador:
Prof. Dr. Wanderley da Silva Paganini

São Paulo
2012
Avaliação da qualidade das águas subterrâneas
e do solo em áreas de disposição final de
resíduos sólidos urbanos em municípios de
pequeno porte: aterro sanitário em valas

Cristiano Kenji Iwai

Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Saúde Pública para
obtenção do título de Doutor em Saúde
Pública.

Área de Concentração: Saúde Ambiental

Orientador:
Prof. Dr. Wanderley da Silva Paganini

São Paulo
2012
É expressamente proibida a comercialização deste documento,
tanto na sua forma impressa como eletrônica. Sua reprodução
total ou parcial é permitida exclusivamente para fins acadêmicos
e científicos, desde que na reprodução figure a identificação do
autor, título, instituição e ano da tese.
À minha mãe Sueli, minha noiva Bruna e
minhas irmãs Yuri e Sayuri pelo apoio,
amor e compreensão
AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador, Prof. Dr. Wanderley da Silva Paganini, pelos
ensinamentos, apoio e dedicação, os quais contribuíram de forma
inequívoca com meu crescimento pessoal e profissional.
Ao amigo, Prof. Dr. Jorge Hamada, da Faculdade de Engenharia de
Bauru - UNESP, pelo envolvimento, dedicação e contribuições fundamentais
na pesquisa.
Ao Prof. Dr. Vagner Roberto Elis, do Instituto de Astronomia, Geofísica e
Ciências Atmosféricas – USP, pelo apoio na realização da pesquisa,
especialmente nos ensaios geofísicos.
Ao mestrando Rodrigo Bellezoni, pelo auxílio na pesquisa e pela
realização dos ensaios de caracterização física do solo.
À Dra. Miriam Moreira Bocchiglieri, pelo apoio na elaboração e
organização dos relatórios da pesquisa.
Aos técnicos Paulo Henrique e Jessé Soares Alves e ao estagiário
Danilo Chuva Camboim, do Setor de Avaliação e Auditoria de Áreas
Contaminadas, da CETESB, pela colaboração com as amostragens.
Ao Eng. Vicente de Aquino Neto, gerente do Setor de Avaliação e
Auditoria de Áreas Contaminadas e ao Geólogo Alessandro Cesarino do
Setor de Avaliação de Solo, da CETESB, pelas orientações e colaboração.
À Neusa Akemi Niwa gerente do Setor de Química Orgânica e sua
equipe; ao Francisco Jorge Ferreira gerente do Setor de Química Inorgânica
e sua equipe dos laboratórios da CETESB, pela realização das análises.
Aos colegas do Grupo de Orientação Coletiva da Faculdade de Saúde
Pública, Ana Paulo Silva Campos, Andréa Afonso, Camila Guedes, Carlos
Roberto dos Santos, Cláudia M. Gomes Quevedo, Denise M. Rosa, Maria do
Carmo de Oliveira Dória, Marilda de Souza Soares e Patrícia B. M. T.
Mendes
A todos os docentes e funcionários do Programa de Pós Graduação em
Saúde Pública da Faculdade de Saúde Pública da USP, que ajudaram em
minha formação.
A todos os meus companheiros de trabalho da CETESB, pela
contribuição em meu aprendizado profissional, e pelo grande incentivo.
À CETESB, pelo auxílio na realização da pesquisa.
Às Prefeituras de Angatuba, Jaci e Luiz Antônio pela receptividade e
colaboração com a realização dos trabalhos de campo.
À FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo,
pelos recursos que viabilizaram a pesquisa desenvolvida.
RESUMO

O gerenciamento adequado dos resíduos sólidos contribui de forma inequívoca com
a sustentabilidade urbana e com a saúde ambiental e humana. São conhecidas as
dificuldades na destinação final adequada dos resíduos sólidos urbanos em todo o
Brasil, principalmente em municípios de pequeno porte, nos quais estão 98% dos
2.906 lixões existentes no país (MMA, 2011). Assim, alguns Estados vêm adotando
soluções simplificadas e economicamente viáveis à realidade destes municípios.
Destaca-se, no Estado de São Paulo, um programa de governo, que, desde 1999,
fomentou a implantação dos denominados Aterros em Valas.
Ressalta-se, porém, que estes sistemas simplificados não dispõem de todos os
dispositivos de proteção ambiental utilizados em aterros sanitários convencionais,
como impermeabilização e sistemas de drenagem de gases e lixiviados. Os
principais critérios à utilização destes aterros estão relacionados à escolha de áreas
adequadas em relação ao meio físico. Esta simplificação é questionada no meio
técnico, principalmente quanto à eventual contaminação ambiental.
Assim, esta pesquisa objetivou efetuar a avaliação de aterros sanitários de pequeno
porte em valas, quanto ao potencial de alteração da qualidade das águas
subterrâneas e do solo. Para tanto, foram selecionados três aterros em valas do
Estado de São Paulo, situados nos municípios de Angatuba, Jaci e Luiz Antônio, os
quais são considerados adequados, segundo o Inventário Estadual de Resíduos
Sólidos (CETESB, 2011).
Os resultados indicam que, para as taxas de aplicação de resíduos nessas áreas,
variando de 8.000 a 15.000 t/ha, os solos locais têm sido capazes de promover a
atenuação natural dos contaminantes. Não foram verificadas alterações
significativas na qualidade do solo e das águas subterrâneas, corroborando, até o
momento, a adequação da concepção proposta para os aterros sanitários de
pequeno porte em valas.
Esta tecnologia mostra-se viável como alternativa transitória, considerando-se um
processo de melhoria contínua, que visa inicialmente à erradicação dos lixões.
Assim, podem ser consideradas boas as perspectivas de se alcançar o objetivo da
disposição final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos gerados nos
municípios de pequeno porte, por meio da utilização desses sistemas.

Palavras Chave: Resíduos Sólidos Urbanos, Disposição Final, Aterros Sanitários
de Pequeno Porte, Atenuação Natural de Poluentes no solo.
ABSTRACT

The proper management of solid waste contributes in an unequivocal form with
urban sustainability as well as with environmental and human health and well being.
The adequate final disposal of solid waste throughout Brazil is recognized as being
a problem, especially in the smaller municipalities, which account for 98% of the
2,906 existing waste dumps in the country (MMA, 2011). Therefore, some states are
adopting simplified and economically viable solutions for those municipalities.
In the State of São Paulo, stands out a government program that has been
implemented since 1999, supporting the implantation of so-called landfills in ditches.
However, must be pointed out that these simplified systems do not provide all the
devices used for environmental protection, as in the conventional landfills, such as
adequate liners and drainage systems of gas and leachate. The main criteria for
employment of these landfills are related to the appropriate characteristics of the
site, mainly with respect to soil type and depth of the groundwater. This
simplification is questionable on technical merits, especially regarding possible
environmental pollution.
Therefore, this study seeks to make an assessment on landfill in ditches, with
respect to their potential for altering the quality of both soil and underground water.
For this, it was selected three landfill in ditches in the State of São Paulo, located in
the municipalities of Angatuba, Jaci and Luiz Antônio, which are considered
"suitable", according to the State Inventory for Solid Wastes (CETESB, 2011).
The results indicate that for the applied loading rates of 8,000 to 15,000 tons per
hectare of waste in these areas, the local soil was capable of providing natural
attenuation for contaminants. Until now, no significant changes were observed in the
soil and groundwater quality, sustaining the proposed concept to small landfills in
ditches.
The technology shows itself to be viable as a transitional alternative and can be
considered as the first step of the continuous improvement processes of waste
management and disposal, aimed in short terms the eradication of dumps.
Therefore, it was conclude that can be considered good the prospects of achieving
the goal of an environmentally acceptable waste disposal, without burdening the
small municipalities, within the principles of a required sustainability.

Keywords: Municipal Solid Waste, Final Disposal, Small Landfills, Soil Natural
Attenuation of Contaminant.
ÍNDICE

1  INTRODUÇÃO ...................................................................................... 27 
2  JUSTIFICATIVA ................................................................................... 30 
3  OBJETIVOS ......................................................................................... 33 
3.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................. 33 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...................................................................... 33 
4  REVISÃO DA LITERATURA ................................................................ 34 
4.1 RESÍDUOS SÓLIDOS E SAÚDE PÚBLICA .................................................. 35 
4.1.1  Aspectos legais e definições .................................................. 35 
4.1.2  Composição dos Resíduos Sólidos Urbanos .......................... 39 
4.1.3  Formas de disposição final de resíduos sólidos ..................... 43 
4.2 PANORAMA INTERNACIONAL DA DESTINAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS ....... 47 
4.3 PANORAMA DA DESTINAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS NO BRASIL ............... 48 
4.4 PANORAMA DA DESTINAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS EM SÃO PAULO ........ 50 
4.5 ATERROS SANITÁRIOS DE PEQUENO PORTE ........................................... 54 
4.5.1  Relevância .............................................................................. 54 
4.5.2  Aterro sanitário em valas ........................................................ 59 
4.6 LIXIVIADO ............................................................................................ 66 
4.6.1  Geração e Composição do Lixiviado ...................................... 66 
4.6.2  Efeitos do lixiviado no meio ambiente e na saúde humana .... 71 
4.7 QUALIDADE DO SOLO E DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS ................................ 80 
4.7.1  Instrumentos legais ................................................................. 82
4.7.2  Valores orientadores para solos e águas subterrâneas .......... 84 
4.7.3  Técnicas de investigação da qualidade do solo e águas
subterrâneas ........................................................................................ 88 
4.8 TRANSPORTE E ATENUAÇÃO DE POLUENTES NO SOLO ........................... 108 
4.8.1  Mecanismos de atenuação ................................................... 109 
4.8.2  Tendências de Migração de Contaminantes ........................ 115 
4.9 ESTUDOS RELATIVOS À CONTAMINAÇÃO E A REABILITAÇÃO DE ÁREAS DE
DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS NO SOLO................................................. 118 
5  MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................. 125 
5.1 CARACTERIZAÇÃO DOS LOCAIS DE ESTUDO .......................................... 125 
5.1.1  Angatuba .............................................................................. 126 
5.1.2  Jaci ....................................................................................... 130 
5.1.3  Luiz Antônio ......................................................................... 133 
5.2 ENSAIOS GEOFÍSICOS ......................................................................... 136 
5.3 SONDAGENS E AMOSTRAGEM DE SOLO ................................................ 137 
5.3.1  Sondagens ........................................................................... 137 
5.3.2  Amostragem de solo ............................................................. 140 
5.4 INSTALAÇÃO DOS POÇOS DE MONITORAMENTO E AMOSTRAGEM DE ÁGUAS
SUBTERRÂNEAS ............................................................................. 143 
5.4.1  Instalação dos poços de monitoramento .............................. 143 
5.4.2  Amostragem de águas subterrâneas .................................... 147 
5.5 ACONDICIONAMENTO E PRESERVAÇÃO DAS AMOSTRAS ......................... 150 
5.6 ANÁLISES LABORATORIAIS .................................................................. 152 
5.7 INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES ....................................................... 156